船舶の航行状態分析装置
【課題】船舶の航行条件および外乱条件に応じた船舶の燃費の変化をリアルタイムに分析し得るようにする。
【解決手段】船舶の航行条件および航行時に船舶に加わる外乱条件に基づいて所定時間における燃費の変化と対地速度の変化が燃費指標表示部に表示される。対水速度と対地速度と船舶の前進方向と横方向の対水速度の所定時間における変化が対地対水速度表示部と対水速度表示部に表示され、斜航表示部には船舶の針路と対地コースが表示され、舵角表示部には舵角の変化と対地速度の変化が表示される。風向風圧表示部には風圧と風向の所定時間における変化が表示され、動揺表示部には波浪の影響によるピッチングとローリングの角度の変化が表示される。このように、船舶航行時に加わる種々の外乱に応じた燃費の変化に基づいて船舶の航行状態が分析される。
【解決手段】船舶の航行条件および航行時に船舶に加わる外乱条件に基づいて所定時間における燃費の変化と対地速度の変化が燃費指標表示部に表示される。対水速度と対地速度と船舶の前進方向と横方向の対水速度の所定時間における変化が対地対水速度表示部と対水速度表示部に表示され、斜航表示部には船舶の針路と対地コースが表示され、舵角表示部には舵角の変化と対地速度の変化が表示される。風向風圧表示部には風圧と風向の所定時間における変化が表示され、動揺表示部には波浪の影響によるピッチングとローリングの角度の変化が表示される。このように、船舶航行時に加わる種々の外乱に応じた燃費の変化に基づいて船舶の航行状態が分析される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は客船や貨物船等の船舶が航行している際に潮流等の外乱が船舶に加わることに起因した燃費の変化をリアルタイムに表示して航行状態を分析し得るようにした船舶の航行状態分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物船等の船舶が航海する際には、船舶の到達位置に向けて航海の安全を図りつつ効率的な航海を行うことができるように最短距離の航路が通常選択される。選択された航路または針路を船舶が航行するように船舶の前進方向が自動的に制御されており、船舶が潮流、風圧および波浪等の外乱条件によって船舶の前進方向が変化すると、船舶が所定の航路または針路となるように舵が自動的に操舵制御される。
【０００３】
船舶の目的地までの最適航路を探索してその航路を表示するようにした最適航路探索システムが特許文献１に記載され、レジャーボートや釣り船等の小型船舶のために水中カメラによる岩礁や浅瀬の画像を表示部に表示するようにした船舶用のマルチ情報表示装置が特許文献２に記載されている。さらに、特許文献３には船体運動状態や船舶操作状態等の船舶の運航状況をモニタリングする船舶の運航状態モニタリング装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−５７４９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８９９３号公報
【特許文献３】特開２００３−１１８６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出発地から目的地に船舶が航行する際には、如何にして少ない燃料消費量で船舶を航行させるかが重要であり、ただ単に目的地に向けて最短距離を航行するようにしたのでは、潮流等の外乱条件によっては燃料消費量を低減することができない。このため、特許文献３に記載されるように、船体の横揺れ等の船体運動状態および船舶の位置等の船舶操作状態をモニタリングするようにしたのでは、船舶に作用する外乱と燃費との関係を分析して最適な航行制御を行うことができない。特に近年ではエンジンから排出される二酸化炭素の排出量を低減することが船舶にも求められ、潮流等の船舶に加わる外乱条件に応じて船速や操舵制御を行うことが必要となっている。
【０００５】
航行時に船舶の燃費に影響を与える外乱としては、基本的には潮流、風および波浪があり、これらの基本的条件に起因したドリフトつまり船舶の横滑りや主にピッチングによる船舶の動揺等がある。一方、船舶自体の航行状況が燃費に与える要因としては、積載量に応じた排水量（ディスプレースメント）、前後のドラフト、操舵角に加えてプロペラを駆動するためのエンジンにより駆動される軸発電機の負荷がある。
【０００６】
このように、種々の要因によってエンジンの燃費が大きく影響を受けることが判明しているが、それぞれの要因がどの程度の割合で燃費に影響を与えているかを分析することは燃費に与える要因が多岐にわたるので従来では困難であった。
【０００７】
本発明は船舶の航行条件および外乱条件に応じた船舶の燃費の変化をリアルタイムに分析し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶推進用のエンジンに供給される燃料の流量を検出するフローメータと、船舶の現在位置を検出する現在位置検出手段と、船舶の対地速度を演算する対地速度演算手段と、前記対地速度演算手段により得られた対地速度に基づいて単位時間当たりの対地航行距離を演算する航行距離演算手段と、前記対地航行距離と前記燃料の流量とに基づいて燃費を演算する燃費演算部と、所定時間における燃費の変化と対地速度の変化とを表示する燃費指標表示部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の対水速度を検出する対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された対水速度と前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する対地対水速度表示部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の対水速度を検出する前記対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された船舶の前進方向の対水速度と横方向の対水速度とについての所定時間における変化を表示する対水速度表示部を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の船首方位を検出するジャイロコンパスからの信号に基づいて演算された船舶の針路と、対地コース演算手段により求められる船舶の対地コースとについての所定時間における変化を表示する斜航表示部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、舵の角度を検出する舵角センサからの信号に基づいて演算される舵角と、前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する舵角表示部を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、風向と風速を検出する風向風速検出センサからの信号に基づいて演算される風向および風速についての所定時間における変化を表示する風向風速表示部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の姿勢を検出する姿勢センサからの信号に基づいて演算される船舶のローリングとピッチングとについての所定時間における変化を表示する動揺表示部を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、エンジンの回転数センサにより検出されるエンジン回転数と、エンジン出力トルクセンサにより検出されるエンジントルクおよびエンジン回転数の信号に基づいて演算されるエンジン出力とについての所定時間における変化を表示するエンジン出力表示部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、前記エンジンからのＣＯ2の排出量について所定時間における変化を示す排出ＣＯ2ガス表示部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、船舶の航行時に航行時点から所定時間前までの燃費の変化と対地速度の変化が燃費指標表示部に表示されるので、乗員はこの燃費指標表示部によってリアルタイムに対地速度と燃費との相関関係を分析することができる。この燃費の変化に対応させて、船舶の対水速度と対地速度の変化を観察することにより、潮流の影響による燃費の変化を分析することができる。対水速度は船舶の前進方向と横方向とについて表示されるので、両方向の対水速度の変化によって潮流の速さと方向と燃費との相関関係を分析することができる。また、斜航表示部によって潮流による船舶の横滑りの程度と燃費との相関関係を分析することができる。
【００１８】
舵角表示部によって操舵角と燃費との相関関係を分析することができ、風向、風圧表示部によって風向および風速と燃費との相関関係を分析することができる。動揺表示部によって波浪による船舶のピッチングとローリングと燃費との相関関係を分析することができる。エンジン出力表示部によってエンジン出力とエンジン回転数により実際に船舶の推進に利用される推進力と燃費との相関関係を分析することができる。さらに、排出ＣＯ2ガス表示部により船舶の航行状況に応じて船舶から排出されるＣＯ2ガスの排出量が分析されるので、より経済的かつ環境保護を達成することできる航行条件を分析することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である船舶の航行状態分析装置を示すブロック図であり、図２は船舶の航行条件の分析指標を示す分析表であり、図３は船舶航行時に船舶に加わる外乱条件の分析指標を示す分析表である。
【００２０】
この分析装置は各種センサからの信号に基づいて表示部１１に信号を送信する演算部１０を有している。この表示部１１は航行状態を分析するための種々の指標の相関関係を表示する。演算部１０はセンサからの信号を演算するマイクロプロセッサＣＰＵと、制御プログラム、演算式およびマップデータ等が格納されるＲＯＭと、一時的にデータを格納するＲＡＭとに加え、それぞれのセンサからのアナログ信号をデジタル信号に変換する変換器等を有しており、演算部１０は各種センサからの信号に基づいて燃費等を演算する演算手段を構成している。演算部１０には船舶自体の航行条件を入力するための操作パネルが入力部１２として接続されており、入力した条件は入力表示部１３に表示される。
【００２１】
入力部１２により乗員の手入力により入力されるデータとしては、船舶が水に浸されている距離つまりドラフトがあり、このドラフトには船舶の前側のドラフト(FORE)と後側のドラフト(AFT)とがある。さらに、船舶の重心とメタセンターとの距離(GM)と、波向、波高、波周期、燃料比重、排水量（ディスプレースメント）、プロペラのピッチおよびフローメータ付近の燃料温度が入力データとして手入力される。ドラフトとＧＭと排水量は出帆時に入力され、波向、波高、波周期については、数時間毎に入力される。燃料比重については、摂氏１５度における比重が入力される。これらの入力値は船舶の燃費を演算する際の補正値として使用されることになり、それぞれの入力値は入力表示部１３に表示される。
【００２２】
船舶の燃費は単位重量の燃料で航行する対地距離により求められる。演算部１０にはエンジンに供給される燃料流量を検出するフローメータ１４と、ＧＰＳ(Global Positioning System)１５からの信号が送られるようになっており、燃料流量はフローメータ１４からの信号により演算される。ＧＰＳ１５つまり汎地球測位システムは、人工衛星からの電波を受信する受信機つまり専用ターミナルを有し、電波に基づいて船舶の現在位置を検出する機能と、単位時間当たりの船舶の対地距離から対地速度を演算する機能と、船舶が航行したコースつまり対地コースとを演算する機能を有しており、ＧＰＳ１５は現在位置演算手段と、対地速度演算手段と、対地コース演算手段を構成している。ただし、人工衛星からの信号によって現在位置のみを演算し、対地速度と対地コースとを演算部１０によって行うことも可能である。
【００２３】
船舶の対地航行距離は、ＧＰＳ１５から演算部１０に送られる対地速度に基づいてこれを積分することにより演算され、船舶の燃費は単位時間当たりの航行距離とその航行に要した燃料消費量つまり燃料流量とに基づいて演算部１０により演算される。
【００２４】
図２に示される対地速度(SOG)は、上述のように、ＧＰＳ１５により演算されるが、同じ船舶であっても、搭載される荷物や燃料の重量により水面下の容積が燃費に影響を与えることになり、燃費は船舶の排水量つまりディスプレースメントと、船舶の前後方向の傾きによる前後のドラフトが燃費に与える付随的な要因となる。排水量と前後のドラフト(FORE)、(AFT)は、上述のように入力部１２のキー操作により入力される。
【００２５】
さらに、付随的要因としては、プロペラを駆動するためのエンジンの回転数、エンジン総出力、エンジンによって駆動される軸発電機の負荷と舵の操舵角とがある。軸発電機は船舶内の電気機器に対して供給される電力を発電するために使用される。船舶がコースを変更する際に舵角が大きくなると、船速が低下することになり、燃費に影響を与える。軸発電機の発電出力を検出するための軸発電機出力センサ１６からの検出信号が演算部１０に送られるようになっており、発電力検出手段としての軸発電機出力センサ１６からの信号に基づいて発電出力が演算される。舵角を検出するための舵角センサ１７からの検出信号が演算部１０に送られるようになっており、舵角は舵角センサ１７からの信号に基づいて演算される。これらの付随的要因による条件が、単位重量の燃料により航行する対地距離により演算される燃費の値に補正値として加味される。
【００２６】
エンジンの総出力はエンジン回転数とエンジン出力軸のトルクとにより演算される。回転数センサ１８とトルクセンサ１９からの出力信号が演算部１０に送られるようになっており、これらの検出値に基づいてエンジンの総出力が演算される。プロペラの回転により船舶の推進に利用される推進力は、エンジンの総出力から軸発電機の駆動のための負荷を減算することにより演算される。軸発電機の駆動出力つまり発電機負荷は、軸発電機出力センサ１６からの検出信号に基づいて演算された発電出力を発電効率ηによって割ることにより演算される。
【００２７】
一方、図３に示されるように、船舶に加えられる外乱条件の分析指標としては、潮流、風圧よび波浪が基本的指標として設定されている。潮流は対水速度(LOG)を求めることにより対地速度(SOG)と対水速度(LOG)との差により演算される。対水速度(LOG)には船舶の前進方向の対水速度(LWS)と横方向の対水速度(TWS)とがあり、いずれもドップラーソナー２１から演算部１０に送られる信号に基づいて演算される。風向および風速は風向風速センサ２２から演算部１０に送られる検出信号に基づいて演算され、向かい風が船舶に加わると航行抵抗が増加し、追い風が加わると推進力が高められる。
【００２８】
このように潮流、風圧および波浪は、外乱のうち直接的に燃費性能に影響を与える自然条件となっており、これらの条件に加えて付随的条件としては、船舶のドリフトつまり横滑りと、船舶の動揺とがある。船舶の動揺としては、縦揺れ（ピッチング）と横揺れ（ローリング）とがあるが、横揺れよりも縦揺れの方が燃費には大きく影響を与えることになる。ドリフトはジャイロコンパス２３からの信号に基づいて演算される船舶の針路と、ＧＰＳ１５により演算される船舶の対地コースとにより求められる。図１に示されるように、船舶の針路を演算するためにジャイロコンパス２３からの信号が演算部１０に送られ、姿勢センサ２４からの信号に基づいて、船舶の縦揺れ（ピッチング）と、横揺れ（ローリング）の角度が演算部１０により演算される。
【００２９】
図１に示した表示部１１つまりディスプレイには、以下の複数の表示部が表示されるようになっており、これら複数の表示部のいずれか、または全てを表示部１１に表示するようにしたり、以下の各表示部のみを表示したりすることが選択される。
【００３０】
図４は表示部１１に表示される主画面１１ａを示す正面図であり、主画面１１ａはそのときの航行時における燃料流量つまり燃料消費量(FOC)が、フローメータ１４からの信号に基づいてリアルタイムに表示される。主画面１１ａには単位切り換えスイッチ部３１ａ〜３１ｃが表示されるようになっており、それぞれの部分を作業者が触れることによって表示単位の切り換え操作が行われ、操作された単位で燃費が燃費表示部３２に表示される。例えば、単位切り換えスイッチ３１ａが操作されると、１海里ｎｍ(Nautical Mile)当たりの燃料消費量(ton)が燃費表示部３２に表示され、単位切り換えスイッチ３１ｂが操作されると、燃料消費量１トン当たりの航行距離が海里単位で表示される。また、単位表示切り換えスイッチ３１ｃが操作されると、１日当たりの燃料消費量がトン単位で表示される。このように、燃料消費量(FOC)がton/nm、nm/ton、およびton/dayのいずれかの単位によって燃費表示部３２に表示される。この主画面１１ａには平均燃費表示部３３が設けられており、平均燃費表示部３３には燃費の平均値が単位切り換えスイッチ３１ａ〜３１ｃにより設定された単位で表示される。さらに、主画面１１ａにはＣＯ2ガス排出量を表示する排出ＣＯ2ガス表示部３４が設けられており、スイッチ部３５が操作されると、この排出ＣＯ2ガス表示部３４にＣＯ2ガスの排出量が表示される。ＣＯ2ガスの排出量は、燃料消費量に基づいて演算される。
【００３１】
図５は燃費指標表示部１１ｂを示す正面図であり、この燃費指標表示部１１ｂには対地速度(SOG)と燃料流量(FOC)とに加えて燃費(mile/FOC)についての所定時間にわたる変化が表示される。これらを表示する時間としては、例えば３０分前から現時点までの３０分間に設定されている。燃費(mile/FOC) は、フローメータ１４からの信号に基づいて演算される燃料流量(FOC)と、船舶の対地航行距離(mile)との比により演算される。対地航行距離は、ＧＰＳ１５により演算される対地速度に基づいて演算部１０により演算される。この燃費指標表示部１１ｂには、所定時間における燃費の変化と対地速度の変化と燃料流量の変化とが比較して表示されるので、燃費の向上ないし低下が燃料消費量の増減によるものか、あるいは対地速度の増減によるものであるかが乗員によってリアルタイムに分析される。例えば、図５には所定時間前よりも燃料流量が低下し、対地速度が増加したことにより、燃費が向上した場合が示されている。
【００３２】
燃費の表示単位としては、図５に示すように単位燃料流量当たりの対地航行距離(mile)との比により表示するようにしても良く、図４に示すように単位海里ｎｍ当たりの燃料消費量としても良く、燃料消費量１トン当たりの航行距離を海里単位で表示するようにしても良い。上述したように、ＣＯ2ガスの排出量は、燃料消費量に基づいて演算されるので、図５の燃費指標表示部１１ｂに燃料流量に併せてＣＯ2ガスの排出量の変化を表示することにより、所定時間におけるＣＯ2ガスの排出量の変化が示される。ただし、ＣＯ2ガスの排出量については、日単位や１航海単位の総量を数値により表示するようにしても良い。
【００３３】
図６は対地対水速度表示部１１ｃを示す正面図であり、この対地対水速度表示部１１ｃには燃費指標表示部１１ｂと同様に例えば３０分間における対水速度と対地速度の変化が表示される。対水速度(LOG)はドップラーソナー２１からの信号に基づいて演算部１０により演算され、対地速度(SOG)は上述のようにＧＰＳ１５により演算される。潮流が変化すると、対水速度と対地速度との差が大きくなり、潮流が船舶の航行方向であれば対水速度よりも対地速度が大きくなり、逆方向であれば対水速度よりも対地速度が小さくなる。したがって、この対地対水速度表示部１１ｃを観察することによって、乗員は所定時間における潮流の変化をリアルタイムに分析することができる。例えば、図６には所定時間にわたって対地速度が対水速度よりも低く、船舶が潮流の影響を受けていることが示されている。
【００３４】
図７は対水速度表示部１１ｄを示す正面図であり、この対水速度表示部１１ｄには船舶の前進方向の対水速度(LWS)と横方向の対水速度(TWS)との所定時間における変化が表示される。所定時間としては上述した場合と同様に、例えば３０分間に設定されている。これにより、上述した対地速度と対水速度に相違が発生していたときには、対水速度表示部１１ｄに示された前進方向の対水速度と横方向の対水速度の差を比較することによって、潮流の状態をより詳細に分析することができる。例えば、図７には前進方向の対水速度が一時的に大きく低下するとともに横方向の対水速度が上昇したことが示されている。
【００３５】
図８は斜航表示部１１ｅを示す正面図であり、この斜航表示部１１ｅには船舶のヘディングつまり針路(Heading)と対地コース(Course)との所定時間における変化が表示され、これらの差によってドリフトつまり船舶の横滑り量が分析される。ヘディングはジャイロコンパス２３からの信号に基づいて演算され、対地コースはＧＰＳ１５により演算される。このように、斜航表示部１１ｅを観察することにより、乗員は潮流による船舶のドリフト量を分析することができる。例えば、図８にはヘディングと対地コースとが変化した時点とその角度量とが表示されており、これらの比較により船舶のドリフトが分析される。
【００３６】
図９は舵角表示部１１ｆを示す正面図であり、この舵角表示部１１ｆには舵角(rudder)と対地速度(SOG)の所定時間における変化が表示される。舵角は舵角センサ１７からの信号に基づいて演算され、対地速度は上述したようにＧＰＳ１５により演算され、それぞれの演算結果が舵角表示部１１ｆにより表示される。舵角は船舶が到達位置に向かうように自動的に制御され、僅かではあるが頻繁に揺動して操舵を繰り返しており、潮流や風圧等に起因して舵角が大きく操作されると、対地速度が低下することになるので、舵角の変化に起因して対地速度が変化しているのか否かが分析される。例えば、図９には舵角と対地速度とに対応関係があることが示されている。
【００３７】
図１０は風向風圧表示部１１ｇを示す正面図であり、この風向風圧表示部１１ｇには風向と風速の所定時間における変化が表示される。風向および風速はそれぞれ風向風速センサ２２からの信号に基づいて演算され、それぞれの演算結果が風向風圧表示部１１ｇに表示される。乗員はこの風向風圧表示部１１ｇを観察して、図５に示される燃費指標表示部１１ｂと比較することによって風圧による対地速度、燃料流量および燃費の影響を分析することになる。例えば、図１０には風向が一度大きく変化し、この風向の変化とともに風速が大きく低下したことが示されている。
【００３８】
図１１は動揺表示部１１ｈを示す正面図であり、この動揺表示部１１ｈにはローリングとピッチングの所定時間における変化が表示される。ローリングとピッチングは姿勢センサ２４からの信号に基づいて演算され、それぞれの演算結果が動揺表示部１１ｈに表示される。乗員はこの動揺表示部１１ｈを観察して、図５に示される燃費指標表示部１１ｂと比較することによって波浪による燃費の影響を分析することになる。例えば、図１１にはピッチングに比してローリングが大きく変化したことが示されている。
【００３９】
図１２はエンジン出力表示部１１ｉを示す正面図であり、このエンジン出力表示部１１ｉにはエンジン回転数、エンジン出力および燃料流量の所定時間における変化が表示される。エンジン回転数は回転数センサ１８により検出され、エンジン出力は回転数センサ１８により検出されるエンジン回転数と、トルクセンサ１９により検出されるエンジントルクとに基づいて演算される。例えば、図１２にはエンジン回転数は大きく変化することなくほぼ一定に保持されているが、エンジン出力が変動するとともに燃料流量が変動し、軸発電機出力や潮流等の影響によってエンジン出力が変化したことが示されている。図１２に軸発電機出力センサ１６からの信号に基づいて演算される軸発電機出力の変化を併せて表示するようにすると、エンジン出力の変化と発電容量の変化との関係が分析される。船舶の推進に利用される推進力は、エンジン出力から軸発電機出力を減算することにより求められ、軸発電機出力の減算に際しては発電効率ηが加味される。
【００４０】
図５〜図１２に示すそれぞれの表示部１１ｂ〜１１ｉは、３０分前からの変化を示すようになっているが、変化を示す時間としては、モード切換スイッチによって１時間の範囲毎等のように複数の時間ないし日数に切り換えられる。また、出帆時から到達地までにおけるそれぞれの演算結果はメモリに記憶され、日時を指定することにより任意の日時の演算結果を表示することができる。
【００４１】
本発明においては、図５に示される燃費指標表示部１１ｂにより燃費が変化したことが観察され、図６に示される対地対水速度表示部１１ｃと、図７に示される対水速度表示部１１ｄと、図８に示される斜航表示部１１ｅと燃費の変化とを比較することによって、燃費が潮流によって影響を受けたことが分析される。また、図９に示される舵角表示部１１ｆと燃費との関係を比較することによって操舵角の変化による燃費の影響が分析される。同様に、図１０に示される風向風圧表示部１１ｇと動揺表示部１１ｈと燃費の変化を観察することによって、波浪による燃費の影響が分析される。
【００４２】
上述したようにそれぞれの表示部１１ａ〜１１ｉは、船舶に設けられたディスプレイに表示されるようになっているが、これに併せて、表示されるデータは陸側の管理センタに対して衛生通信を経由して送信される。これにより、出港地や到達地の管理センタにおいては、燃費性能のデータを他の指標データとともに所定時間毎に監視し、燃費やＣＯ2ガス排出量と船舶に及ぼす外乱との関係を陸側でも分析することができる。
【００４３】
それぞれの表示部１１ａ〜１１ｉは、船舶が実際に航行する際の航行状態を分析する際に使用されるが、それぞれの指標の相関関係のデータを造船後の船舶の航行試験のデータとしても利用することができる。航行試験が行われるときには、それぞれのデータを所定の時間毎にメモリに記憶するとともに表示部に点灯表示することになる。このようにして得られたデータに基づいて、船舶の性能評価を行うことができる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態である船舶の航行状態分析装置を示すブロック図である。
【図２】船舶の航行条件の分析指標を示す分析表である。
【図３】船舶航行時に船舶に加わる外乱条件の分析指標を示す分析表である。
【図４】表示部に表示される主画面を示す正面図である。
【図５】燃費指標表示部を示す正面図である。
【図６】対地対水速度表示部を示す正面図である。
【図７】対水速度表示部を示す正面図である。
【図８】斜航表示部を示す正面図である。
【図９】舵角表示部を示す正面図である。
【図１０】風向風圧表示部を示す正面図である。
【図１１】動揺表示部を示す正面図である。
【図１２】エンジン出力表示部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 演算部（演算手段）
１１ 表示部
１１ａ 主画面
１１ｂ 燃費指標表示部
１１ｃ 対地対水速度表示部
１１ｄ 対水速度表示部
１１ｅ 斜航表示部
１１ｆ 舵角表示部
１１ｇ 風向風圧表示部
１１ｈ 動揺表示部
１１ｉ エンジン出力表示部
１２ 入力部
１３ 入力表示部
１４ フローメータ
１５ ＧＰＳ
１７ 舵角センサ
１８ 回転数センサ
１９ トルクセンサ
２１ ドップラーソナー
２２ 風向風速センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は客船や貨物船等の船舶が航行している際に潮流等の外乱が船舶に加わることに起因した燃費の変化をリアルタイムに表示して航行状態を分析し得るようにした船舶の航行状態分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物船等の船舶が航海する際には、船舶の到達位置に向けて航海の安全を図りつつ効率的な航海を行うことができるように最短距離の航路が通常選択される。選択された航路または針路を船舶が航行するように船舶の前進方向が自動的に制御されており、船舶が潮流、風圧および波浪等の外乱条件によって船舶の前進方向が変化すると、船舶が所定の航路または針路となるように舵が自動的に操舵制御される。
【０００３】
船舶の目的地までの最適航路を探索してその航路を表示するようにした最適航路探索システムが特許文献１に記載され、レジャーボートや釣り船等の小型船舶のために水中カメラによる岩礁や浅瀬の画像を表示部に表示するようにした船舶用のマルチ情報表示装置が特許文献２に記載されている。さらに、特許文献３には船体運動状態や船舶操作状態等の船舶の運航状況をモニタリングする船舶の運航状態モニタリング装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−５７４９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８９９３号公報
【特許文献３】特開２００３−１１８６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出発地から目的地に船舶が航行する際には、如何にして少ない燃料消費量で船舶を航行させるかが重要であり、ただ単に目的地に向けて最短距離を航行するようにしたのでは、潮流等の外乱条件によっては燃料消費量を低減することができない。このため、特許文献３に記載されるように、船体の横揺れ等の船体運動状態および船舶の位置等の船舶操作状態をモニタリングするようにしたのでは、船舶に作用する外乱と燃費との関係を分析して最適な航行制御を行うことができない。特に近年ではエンジンから排出される二酸化炭素の排出量を低減することが船舶にも求められ、潮流等の船舶に加わる外乱条件に応じて船速や操舵制御を行うことが必要となっている。
【０００５】
航行時に船舶の燃費に影響を与える外乱としては、基本的には潮流、風および波浪があり、これらの基本的条件に起因したドリフトつまり船舶の横滑りや主にピッチングによる船舶の動揺等がある。一方、船舶自体の航行状況が燃費に与える要因としては、積載量に応じた排水量（ディスプレースメント）、前後のドラフト、操舵角に加えてプロペラを駆動するためのエンジンにより駆動される軸発電機の負荷がある。
【０００６】
このように、種々の要因によってエンジンの燃費が大きく影響を受けることが判明しているが、それぞれの要因がどの程度の割合で燃費に影響を与えているかを分析することは燃費に与える要因が多岐にわたるので従来では困難であった。
【０００７】
本発明は船舶の航行条件および外乱条件に応じた船舶の燃費の変化をリアルタイムに分析し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶推進用のエンジンに供給される燃料の流量を検出するフローメータと、船舶の現在位置を検出する現在位置検出手段と、船舶の対地速度を演算する対地速度演算手段と、前記対地速度演算手段により得られた対地速度に基づいて単位時間当たりの対地航行距離を演算する航行距離演算手段と、前記対地航行距離と前記燃料の流量とに基づいて燃費を演算する燃費演算部と、所定時間における燃費の変化と対地速度の変化とを表示する燃費指標表示部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の対水速度を検出する対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された対水速度と前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する対地対水速度表示部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の対水速度を検出する前記対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された船舶の前進方向の対水速度と横方向の対水速度とについての所定時間における変化を表示する対水速度表示部を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の船首方位を検出するジャイロコンパスからの信号に基づいて演算された船舶の針路と、対地コース演算手段により求められる船舶の対地コースとについての所定時間における変化を表示する斜航表示部を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、舵の角度を検出する舵角センサからの信号に基づいて演算される舵角と、前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する舵角表示部を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、風向と風速を検出する風向風速検出センサからの信号に基づいて演算される風向および風速についての所定時間における変化を表示する風向風速表示部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、船舶の姿勢を検出する姿勢センサからの信号に基づいて演算される船舶のローリングとピッチングとについての所定時間における変化を表示する動揺表示部を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、エンジンの回転数センサにより検出されるエンジン回転数と、エンジン出力トルクセンサにより検出されるエンジントルクおよびエンジン回転数の信号に基づいて演算されるエンジン出力とについての所定時間における変化を表示するエンジン出力表示部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の船舶の航行状態分析装置は、前記エンジンからのＣＯ2の排出量について所定時間における変化を示す排出ＣＯ2ガス表示部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、船舶の航行時に航行時点から所定時間前までの燃費の変化と対地速度の変化が燃費指標表示部に表示されるので、乗員はこの燃費指標表示部によってリアルタイムに対地速度と燃費との相関関係を分析することができる。この燃費の変化に対応させて、船舶の対水速度と対地速度の変化を観察することにより、潮流の影響による燃費の変化を分析することができる。対水速度は船舶の前進方向と横方向とについて表示されるので、両方向の対水速度の変化によって潮流の速さと方向と燃費との相関関係を分析することができる。また、斜航表示部によって潮流による船舶の横滑りの程度と燃費との相関関係を分析することができる。
【００１８】
舵角表示部によって操舵角と燃費との相関関係を分析することができ、風向、風圧表示部によって風向および風速と燃費との相関関係を分析することができる。動揺表示部によって波浪による船舶のピッチングとローリングと燃費との相関関係を分析することができる。エンジン出力表示部によってエンジン出力とエンジン回転数により実際に船舶の推進に利用される推進力と燃費との相関関係を分析することができる。さらに、排出ＣＯ2ガス表示部により船舶の航行状況に応じて船舶から排出されるＣＯ2ガスの排出量が分析されるので、より経済的かつ環境保護を達成することできる航行条件を分析することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である船舶の航行状態分析装置を示すブロック図であり、図２は船舶の航行条件の分析指標を示す分析表であり、図３は船舶航行時に船舶に加わる外乱条件の分析指標を示す分析表である。
【００２０】
この分析装置は各種センサからの信号に基づいて表示部１１に信号を送信する演算部１０を有している。この表示部１１は航行状態を分析するための種々の指標の相関関係を表示する。演算部１０はセンサからの信号を演算するマイクロプロセッサＣＰＵと、制御プログラム、演算式およびマップデータ等が格納されるＲＯＭと、一時的にデータを格納するＲＡＭとに加え、それぞれのセンサからのアナログ信号をデジタル信号に変換する変換器等を有しており、演算部１０は各種センサからの信号に基づいて燃費等を演算する演算手段を構成している。演算部１０には船舶自体の航行条件を入力するための操作パネルが入力部１２として接続されており、入力した条件は入力表示部１３に表示される。
【００２１】
入力部１２により乗員の手入力により入力されるデータとしては、船舶が水に浸されている距離つまりドラフトがあり、このドラフトには船舶の前側のドラフト(FORE)と後側のドラフト(AFT)とがある。さらに、船舶の重心とメタセンターとの距離(GM)と、波向、波高、波周期、燃料比重、排水量（ディスプレースメント）、プロペラのピッチおよびフローメータ付近の燃料温度が入力データとして手入力される。ドラフトとＧＭと排水量は出帆時に入力され、波向、波高、波周期については、数時間毎に入力される。燃料比重については、摂氏１５度における比重が入力される。これらの入力値は船舶の燃費を演算する際の補正値として使用されることになり、それぞれの入力値は入力表示部１３に表示される。
【００２２】
船舶の燃費は単位重量の燃料で航行する対地距離により求められる。演算部１０にはエンジンに供給される燃料流量を検出するフローメータ１４と、ＧＰＳ(Global Positioning System)１５からの信号が送られるようになっており、燃料流量はフローメータ１４からの信号により演算される。ＧＰＳ１５つまり汎地球測位システムは、人工衛星からの電波を受信する受信機つまり専用ターミナルを有し、電波に基づいて船舶の現在位置を検出する機能と、単位時間当たりの船舶の対地距離から対地速度を演算する機能と、船舶が航行したコースつまり対地コースとを演算する機能を有しており、ＧＰＳ１５は現在位置演算手段と、対地速度演算手段と、対地コース演算手段を構成している。ただし、人工衛星からの信号によって現在位置のみを演算し、対地速度と対地コースとを演算部１０によって行うことも可能である。
【００２３】
船舶の対地航行距離は、ＧＰＳ１５から演算部１０に送られる対地速度に基づいてこれを積分することにより演算され、船舶の燃費は単位時間当たりの航行距離とその航行に要した燃料消費量つまり燃料流量とに基づいて演算部１０により演算される。
【００２４】
図２に示される対地速度(SOG)は、上述のように、ＧＰＳ１５により演算されるが、同じ船舶であっても、搭載される荷物や燃料の重量により水面下の容積が燃費に影響を与えることになり、燃費は船舶の排水量つまりディスプレースメントと、船舶の前後方向の傾きによる前後のドラフトが燃費に与える付随的な要因となる。排水量と前後のドラフト(FORE)、(AFT)は、上述のように入力部１２のキー操作により入力される。
【００２５】
さらに、付随的要因としては、プロペラを駆動するためのエンジンの回転数、エンジン総出力、エンジンによって駆動される軸発電機の負荷と舵の操舵角とがある。軸発電機は船舶内の電気機器に対して供給される電力を発電するために使用される。船舶がコースを変更する際に舵角が大きくなると、船速が低下することになり、燃費に影響を与える。軸発電機の発電出力を検出するための軸発電機出力センサ１６からの検出信号が演算部１０に送られるようになっており、発電力検出手段としての軸発電機出力センサ１６からの信号に基づいて発電出力が演算される。舵角を検出するための舵角センサ１７からの検出信号が演算部１０に送られるようになっており、舵角は舵角センサ１７からの信号に基づいて演算される。これらの付随的要因による条件が、単位重量の燃料により航行する対地距離により演算される燃費の値に補正値として加味される。
【００２６】
エンジンの総出力はエンジン回転数とエンジン出力軸のトルクとにより演算される。回転数センサ１８とトルクセンサ１９からの出力信号が演算部１０に送られるようになっており、これらの検出値に基づいてエンジンの総出力が演算される。プロペラの回転により船舶の推進に利用される推進力は、エンジンの総出力から軸発電機の駆動のための負荷を減算することにより演算される。軸発電機の駆動出力つまり発電機負荷は、軸発電機出力センサ１６からの検出信号に基づいて演算された発電出力を発電効率ηによって割ることにより演算される。
【００２７】
一方、図３に示されるように、船舶に加えられる外乱条件の分析指標としては、潮流、風圧よび波浪が基本的指標として設定されている。潮流は対水速度(LOG)を求めることにより対地速度(SOG)と対水速度(LOG)との差により演算される。対水速度(LOG)には船舶の前進方向の対水速度(LWS)と横方向の対水速度(TWS)とがあり、いずれもドップラーソナー２１から演算部１０に送られる信号に基づいて演算される。風向および風速は風向風速センサ２２から演算部１０に送られる検出信号に基づいて演算され、向かい風が船舶に加わると航行抵抗が増加し、追い風が加わると推進力が高められる。
【００２８】
このように潮流、風圧および波浪は、外乱のうち直接的に燃費性能に影響を与える自然条件となっており、これらの条件に加えて付随的条件としては、船舶のドリフトつまり横滑りと、船舶の動揺とがある。船舶の動揺としては、縦揺れ（ピッチング）と横揺れ（ローリング）とがあるが、横揺れよりも縦揺れの方が燃費には大きく影響を与えることになる。ドリフトはジャイロコンパス２３からの信号に基づいて演算される船舶の針路と、ＧＰＳ１５により演算される船舶の対地コースとにより求められる。図１に示されるように、船舶の針路を演算するためにジャイロコンパス２３からの信号が演算部１０に送られ、姿勢センサ２４からの信号に基づいて、船舶の縦揺れ（ピッチング）と、横揺れ（ローリング）の角度が演算部１０により演算される。
【００２９】
図１に示した表示部１１つまりディスプレイには、以下の複数の表示部が表示されるようになっており、これら複数の表示部のいずれか、または全てを表示部１１に表示するようにしたり、以下の各表示部のみを表示したりすることが選択される。
【００３０】
図４は表示部１１に表示される主画面１１ａを示す正面図であり、主画面１１ａはそのときの航行時における燃料流量つまり燃料消費量(FOC)が、フローメータ１４からの信号に基づいてリアルタイムに表示される。主画面１１ａには単位切り換えスイッチ部３１ａ〜３１ｃが表示されるようになっており、それぞれの部分を作業者が触れることによって表示単位の切り換え操作が行われ、操作された単位で燃費が燃費表示部３２に表示される。例えば、単位切り換えスイッチ３１ａが操作されると、１海里ｎｍ(Nautical Mile)当たりの燃料消費量(ton)が燃費表示部３２に表示され、単位切り換えスイッチ３１ｂが操作されると、燃料消費量１トン当たりの航行距離が海里単位で表示される。また、単位表示切り換えスイッチ３１ｃが操作されると、１日当たりの燃料消費量がトン単位で表示される。このように、燃料消費量(FOC)がton/nm、nm/ton、およびton/dayのいずれかの単位によって燃費表示部３２に表示される。この主画面１１ａには平均燃費表示部３３が設けられており、平均燃費表示部３３には燃費の平均値が単位切り換えスイッチ３１ａ〜３１ｃにより設定された単位で表示される。さらに、主画面１１ａにはＣＯ2ガス排出量を表示する排出ＣＯ2ガス表示部３４が設けられており、スイッチ部３５が操作されると、この排出ＣＯ2ガス表示部３４にＣＯ2ガスの排出量が表示される。ＣＯ2ガスの排出量は、燃料消費量に基づいて演算される。
【００３１】
図５は燃費指標表示部１１ｂを示す正面図であり、この燃費指標表示部１１ｂには対地速度(SOG)と燃料流量(FOC)とに加えて燃費(mile/FOC)についての所定時間にわたる変化が表示される。これらを表示する時間としては、例えば３０分前から現時点までの３０分間に設定されている。燃費(mile/FOC) は、フローメータ１４からの信号に基づいて演算される燃料流量(FOC)と、船舶の対地航行距離(mile)との比により演算される。対地航行距離は、ＧＰＳ１５により演算される対地速度に基づいて演算部１０により演算される。この燃費指標表示部１１ｂには、所定時間における燃費の変化と対地速度の変化と燃料流量の変化とが比較して表示されるので、燃費の向上ないし低下が燃料消費量の増減によるものか、あるいは対地速度の増減によるものであるかが乗員によってリアルタイムに分析される。例えば、図５には所定時間前よりも燃料流量が低下し、対地速度が増加したことにより、燃費が向上した場合が示されている。
【００３２】
燃費の表示単位としては、図５に示すように単位燃料流量当たりの対地航行距離(mile)との比により表示するようにしても良く、図４に示すように単位海里ｎｍ当たりの燃料消費量としても良く、燃料消費量１トン当たりの航行距離を海里単位で表示するようにしても良い。上述したように、ＣＯ2ガスの排出量は、燃料消費量に基づいて演算されるので、図５の燃費指標表示部１１ｂに燃料流量に併せてＣＯ2ガスの排出量の変化を表示することにより、所定時間におけるＣＯ2ガスの排出量の変化が示される。ただし、ＣＯ2ガスの排出量については、日単位や１航海単位の総量を数値により表示するようにしても良い。
【００３３】
図６は対地対水速度表示部１１ｃを示す正面図であり、この対地対水速度表示部１１ｃには燃費指標表示部１１ｂと同様に例えば３０分間における対水速度と対地速度の変化が表示される。対水速度(LOG)はドップラーソナー２１からの信号に基づいて演算部１０により演算され、対地速度(SOG)は上述のようにＧＰＳ１５により演算される。潮流が変化すると、対水速度と対地速度との差が大きくなり、潮流が船舶の航行方向であれば対水速度よりも対地速度が大きくなり、逆方向であれば対水速度よりも対地速度が小さくなる。したがって、この対地対水速度表示部１１ｃを観察することによって、乗員は所定時間における潮流の変化をリアルタイムに分析することができる。例えば、図６には所定時間にわたって対地速度が対水速度よりも低く、船舶が潮流の影響を受けていることが示されている。
【００３４】
図７は対水速度表示部１１ｄを示す正面図であり、この対水速度表示部１１ｄには船舶の前進方向の対水速度(LWS)と横方向の対水速度(TWS)との所定時間における変化が表示される。所定時間としては上述した場合と同様に、例えば３０分間に設定されている。これにより、上述した対地速度と対水速度に相違が発生していたときには、対水速度表示部１１ｄに示された前進方向の対水速度と横方向の対水速度の差を比較することによって、潮流の状態をより詳細に分析することができる。例えば、図７には前進方向の対水速度が一時的に大きく低下するとともに横方向の対水速度が上昇したことが示されている。
【００３５】
図８は斜航表示部１１ｅを示す正面図であり、この斜航表示部１１ｅには船舶のヘディングつまり針路(Heading)と対地コース(Course)との所定時間における変化が表示され、これらの差によってドリフトつまり船舶の横滑り量が分析される。ヘディングはジャイロコンパス２３からの信号に基づいて演算され、対地コースはＧＰＳ１５により演算される。このように、斜航表示部１１ｅを観察することにより、乗員は潮流による船舶のドリフト量を分析することができる。例えば、図８にはヘディングと対地コースとが変化した時点とその角度量とが表示されており、これらの比較により船舶のドリフトが分析される。
【００３６】
図９は舵角表示部１１ｆを示す正面図であり、この舵角表示部１１ｆには舵角(rudder)と対地速度(SOG)の所定時間における変化が表示される。舵角は舵角センサ１７からの信号に基づいて演算され、対地速度は上述したようにＧＰＳ１５により演算され、それぞれの演算結果が舵角表示部１１ｆにより表示される。舵角は船舶が到達位置に向かうように自動的に制御され、僅かではあるが頻繁に揺動して操舵を繰り返しており、潮流や風圧等に起因して舵角が大きく操作されると、対地速度が低下することになるので、舵角の変化に起因して対地速度が変化しているのか否かが分析される。例えば、図９には舵角と対地速度とに対応関係があることが示されている。
【００３７】
図１０は風向風圧表示部１１ｇを示す正面図であり、この風向風圧表示部１１ｇには風向と風速の所定時間における変化が表示される。風向および風速はそれぞれ風向風速センサ２２からの信号に基づいて演算され、それぞれの演算結果が風向風圧表示部１１ｇに表示される。乗員はこの風向風圧表示部１１ｇを観察して、図５に示される燃費指標表示部１１ｂと比較することによって風圧による対地速度、燃料流量および燃費の影響を分析することになる。例えば、図１０には風向が一度大きく変化し、この風向の変化とともに風速が大きく低下したことが示されている。
【００３８】
図１１は動揺表示部１１ｈを示す正面図であり、この動揺表示部１１ｈにはローリングとピッチングの所定時間における変化が表示される。ローリングとピッチングは姿勢センサ２４からの信号に基づいて演算され、それぞれの演算結果が動揺表示部１１ｈに表示される。乗員はこの動揺表示部１１ｈを観察して、図５に示される燃費指標表示部１１ｂと比較することによって波浪による燃費の影響を分析することになる。例えば、図１１にはピッチングに比してローリングが大きく変化したことが示されている。
【００３９】
図１２はエンジン出力表示部１１ｉを示す正面図であり、このエンジン出力表示部１１ｉにはエンジン回転数、エンジン出力および燃料流量の所定時間における変化が表示される。エンジン回転数は回転数センサ１８により検出され、エンジン出力は回転数センサ１８により検出されるエンジン回転数と、トルクセンサ１９により検出されるエンジントルクとに基づいて演算される。例えば、図１２にはエンジン回転数は大きく変化することなくほぼ一定に保持されているが、エンジン出力が変動するとともに燃料流量が変動し、軸発電機出力や潮流等の影響によってエンジン出力が変化したことが示されている。図１２に軸発電機出力センサ１６からの信号に基づいて演算される軸発電機出力の変化を併せて表示するようにすると、エンジン出力の変化と発電容量の変化との関係が分析される。船舶の推進に利用される推進力は、エンジン出力から軸発電機出力を減算することにより求められ、軸発電機出力の減算に際しては発電効率ηが加味される。
【００４０】
図５〜図１２に示すそれぞれの表示部１１ｂ〜１１ｉは、３０分前からの変化を示すようになっているが、変化を示す時間としては、モード切換スイッチによって１時間の範囲毎等のように複数の時間ないし日数に切り換えられる。また、出帆時から到達地までにおけるそれぞれの演算結果はメモリに記憶され、日時を指定することにより任意の日時の演算結果を表示することができる。
【００４１】
本発明においては、図５に示される燃費指標表示部１１ｂにより燃費が変化したことが観察され、図６に示される対地対水速度表示部１１ｃと、図７に示される対水速度表示部１１ｄと、図８に示される斜航表示部１１ｅと燃費の変化とを比較することによって、燃費が潮流によって影響を受けたことが分析される。また、図９に示される舵角表示部１１ｆと燃費との関係を比較することによって操舵角の変化による燃費の影響が分析される。同様に、図１０に示される風向風圧表示部１１ｇと動揺表示部１１ｈと燃費の変化を観察することによって、波浪による燃費の影響が分析される。
【００４２】
上述したようにそれぞれの表示部１１ａ〜１１ｉは、船舶に設けられたディスプレイに表示されるようになっているが、これに併せて、表示されるデータは陸側の管理センタに対して衛生通信を経由して送信される。これにより、出港地や到達地の管理センタにおいては、燃費性能のデータを他の指標データとともに所定時間毎に監視し、燃費やＣＯ2ガス排出量と船舶に及ぼす外乱との関係を陸側でも分析することができる。
【００４３】
それぞれの表示部１１ａ〜１１ｉは、船舶が実際に航行する際の航行状態を分析する際に使用されるが、それぞれの指標の相関関係のデータを造船後の船舶の航行試験のデータとしても利用することができる。航行試験が行われるときには、それぞれのデータを所定の時間毎にメモリに記憶するとともに表示部に点灯表示することになる。このようにして得られたデータに基づいて、船舶の性能評価を行うことができる。
【００４４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態である船舶の航行状態分析装置を示すブロック図である。
【図２】船舶の航行条件の分析指標を示す分析表である。
【図３】船舶航行時に船舶に加わる外乱条件の分析指標を示す分析表である。
【図４】表示部に表示される主画面を示す正面図である。
【図５】燃費指標表示部を示す正面図である。
【図６】対地対水速度表示部を示す正面図である。
【図７】対水速度表示部を示す正面図である。
【図８】斜航表示部を示す正面図である。
【図９】舵角表示部を示す正面図である。
【図１０】風向風圧表示部を示す正面図である。
【図１１】動揺表示部を示す正面図である。
【図１２】エンジン出力表示部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 演算部（演算手段）
１１ 表示部
１１ａ 主画面
１１ｂ 燃費指標表示部
１１ｃ 対地対水速度表示部
１１ｄ 対水速度表示部
１１ｅ 斜航表示部
１１ｆ 舵角表示部
１１ｇ 風向風圧表示部
１１ｈ 動揺表示部
１１ｉ エンジン出力表示部
１２ 入力部
１３ 入力表示部
１４ フローメータ
１５ ＧＰＳ
１７ 舵角センサ
１８ 回転数センサ
１９ トルクセンサ
２１ ドップラーソナー
２２ 風向風速センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶推進用のエンジンに供給される燃料の流量を検出するフローメータと、
船舶の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
船舶の対地速度を演算する対地速度演算手段と、
前記対地速度演算手段により得られた対地速度に基づいて単位時間当たりの対地航行距離を演算する航行距離演算手段と、
前記対地航行距離と前記燃料の流量とに基づいて燃費を演算する燃費演算部と、
所定時間における燃費の変化と対地速度の変化とを表示する燃費指標表示部とを有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の対水速度を検出する対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された対水速度と前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する対地対水速度表示部とを有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の対水速度を検出する前記対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された船舶の前進方向の対水速度と横方向の対水速度とについての所定時間における変化を表示する対水速度表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の船首方位を検出するジャイロコンパスからの信号に基づいて演算された船舶の針路と、対地コース演算手段により求められる船舶の対地コースとについての所定時間における変化を表示する斜航表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、舵の角度を検出する舵角センサからの信号に基づいて演算される舵角と、前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する舵角表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、風向と風速を検出する風向風速検出センサからの信号に基づいて演算される風向および風速についての所定時間における変化を表示する風向風速表示部とを有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の姿勢を検出する姿勢センサからの信号に基づいて演算される船舶のローリングとピッチングとについての所定時間における変化を表示する動揺表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、エンジンの回転数センサにより検出されるエンジン回転数と、エンジン出力トルクセンサにより検出されるエンジントルクおよび前記エンジン回転数の信号に基づいて演算されるエンジン出力とについての所定時間における変化を表示するエンジン出力表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、前記エンジンからのＣＯ2の排出量について所定時間における変化を示す排出ＣＯ2ガス表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項１】
船舶推進用のエンジンに供給される燃料の流量を検出するフローメータと、
船舶の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
船舶の対地速度を演算する対地速度演算手段と、
前記対地速度演算手段により得られた対地速度に基づいて単位時間当たりの対地航行距離を演算する航行距離演算手段と、
前記対地航行距離と前記燃料の流量とに基づいて燃費を演算する燃費演算部と、
所定時間における燃費の変化と対地速度の変化とを表示する燃費指標表示部とを有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の対水速度を検出する対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された対水速度と前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する対地対水速度表示部とを有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の対水速度を検出する前記対水速度検出手段からの信号に基づいて演算された船舶の前進方向の対水速度と横方向の対水速度とについての所定時間における変化を表示する対水速度表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の船首方位を検出するジャイロコンパスからの信号に基づいて演算された船舶の針路と、対地コース演算手段により求められる船舶の対地コースとについての所定時間における変化を表示する斜航表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、舵の角度を検出する舵角センサからの信号に基づいて演算される舵角と、前記対地速度とについての所定時間における変化を表示する舵角表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、風向と風速を検出する風向風速検出センサからの信号に基づいて演算される風向および風速についての所定時間における変化を表示する風向風速表示部とを有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、船舶の姿勢を検出する姿勢センサからの信号に基づいて演算される船舶のローリングとピッチングとについての所定時間における変化を表示する動揺表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、エンジンの回転数センサにより検出されるエンジン回転数と、エンジン出力トルクセンサにより検出されるエンジントルクおよび前記エンジン回転数の信号に基づいて演算されるエンジン出力とについての所定時間における変化を表示するエンジン出力表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の船舶の航行状態分析装置において、前記エンジンからのＣＯ2の排出量について所定時間における変化を示す排出ＣＯ2ガス表示部を有することを特徴とする船舶の航行状態分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２４８７４５（Ｐ２００９−２４８７４５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９９１４１（Ｐ２００８−９９１４１）
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００２３２８１８）日本郵船株式会社 (61)
【出願人】（３０４０３５９７５）株式会社ＭＴＩ (46)
【出願人】（５９９０３０６８８）郵船商事株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００２３２８１８）日本郵船株式会社 (61)
【出願人】（３０４０３５９７５）株式会社ＭＴＩ (46)
【出願人】（５９９０３０６８８）郵船商事株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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